makalah penelitian Rizki dan Marita

PEMBUATAN ALGINAT DARI RUMPUT LAUT UNTUK
MENGHASILKAN PRODUK DENGAN RENDEMEN DAN VISKOSITAS
TINGGI

Marita Agusta Maharani (L2C605159) dan Rizki Widyayanti (L2C605171)
Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro
Jln. Prof. Sudharto, Tembalang, Semarang, 50239, Telp/Fax: (024)7460058
Pembimbing: Ir. Nur Rokhati, MT.
Abstrak
Alginat adalah fikokoloid atau hidrokoloid yang diekstraksi dari Phaeophyceae (alga coklat). Senyawa
alginat merupakan suatu polimer linier yang terdiri dari dua satuan yang monomeric, ß -D -asam
manuronat dan a -L -asam guluronic. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memperoleh alginat dengan
rendemen dan viskositas tinggi dari rumput laut Rembang dan Jepara. Pada penelitian ini dilakukan
penentuan metode proses yang paling baik yang dapat menghasilkan rendemen dan viskositas yang tinggi
dari tiga metode yang digunakan, yaitu metode I (Bashford), metode II (praktis) dan metode III
(modifikasi). Selanjutnya untuk metode proses yang paling baik dilakukan optimasi kondisi operasi dengan
memvariasi suhu ekstraksi alginat, yaitu suhu 40 0C, 50 0C, 60 0C, dan 70 0C. Dari hasil penelitian
didapatkan bahwa metode modifikasi adalah metode yang paling baik. Selanjutnya dari metode modifikasi
dilakukan berbagai variabel suhu ekstraksi pada rumput laut Rembang dan Jepara. Dari hasil percobaan
ini didapatkan optimasi suhu ekstraksi pada metode III yaitu pada suhu ekstraksi 50 0C dengan rendemen
42,20 % dan viskositas sebesar 1,62 cp yang diperoleh dari rumput laut Rembang.

Kata kunci: alginat, ekstraksi, rumput laut

1.

Pendahuluan

Di perairan Indonesia terdapat sekitar 28 spesies rumput laut coklat yang berasal dari enam genus diantaranya
yaitu Dyctyota, Padine, Hormophysa , Sargassum, Turbinaria dan Hydroclathrus. Spesies rumput laut yang telah
diidentifikasi yaitu Sargassum sp. sebanyak 14 spesies, Turbinaria sebanyak 4 spesies, Hormophysa baru
teridentifikasi 1 spesies, Padina 4 spesies, Dyctyota 5 spesies dan Hydroclathrus 1 spesies. Jenis-jenis rumput laut
tersebut tersebar pada beberapa daerah di Indonesia. Rumput laut penghasil alginat banyak ditemukan di pesisir
pantai utara pulau Jawa, antara lain rumput laut yang terdapat di pesisir pantai Rembang dan pesisir pantai Jepara.
Umumnya rumput laut tumbuh secara liar dan masih belum dimanfaatkan secara baik. Pemanfaatan rumput laut liar
ini hanya sebatas sebagai pupuk ataupun dibakar karena menggangu kondisi sekitar pesisir pantai.
Rumput laut coklat memiliki pigmen santotif yang memberikan warna coklat dan dapat menghasilkan algin atau
alginat, laminarin, selulosa, fikoidin dan manitol yang komposisinya sangat tergantung pada jenis (spesies), masa
perkembangan dan kondisi tempat tumbuhnya.
Rumput laut coklat yang potensial untuk digunakan sebagai sumber penghasil alginat diantaranya adalah jenis
Makrocystis, Turbinaria, Padina dan sargassum sp. Kandungan alginat pada rumput laut coklat tergantung musim,
tempat tumbuh, umur panen dan jenis rumput laut.

Dalam dunia industri dan perdagangan, algin dikenal dalam bentuk asam alginat atau alginat. Asam alginat
adalah suatu getah selaput (membrane mucilage), sedangkan adalah bentuk garam dari asam alginat. Algin terdapat
pada semua jenis alga coklat sebagai komponen penyusun dinding sel seperti hal selulose dan pektin.
Secara kimia, Asam alginat adalah senyawa komplek yang termasuk karbohidrat koloidal hidrofilik hasil
polimerisasi D asam Mannuronat dengan rumus kimianya (C6H8O6)n dimana harga n diantara 80 sampai 83. Ada dua
jenis monomer penyusun asam alginat yaitu asam D-mannuronat dan asam L-guloronat.

Sifat-sifat alginat sebagian besar tergantung pada tingkat polimerisasi dan perbandingan komposisi guluronat
dan mannuronat dalam molekul. Asam alginat tidak larut dalam air dan mengendap pada pH < 3,5 sedangkan garam
alginat dapat larut dalam air dingin atau air panas dan mampu membentuk larutan yang stabil. Natrium Alginat tidak
dapat larut dalam pelarut organik tetapi dapat mengendap dengan alkohol. Alginat sangat stabil pada pH 5 – 10,
sedangkan pada pH yang lebih tinggi viskositasnya sangat kecil akibat adanya degradasi ß- eliminatif. Ikatan
glikosidik antara asam mannuronat dan guluronat kurang stabil terhadap hidrolisis asam dibandingkan ikatan dua

asam mannuronat atau dua asam guluronat. Kemampuan alginat membentuk gel terutama berkaitan dengan proporsi
L-guluronat (An Ullman’s 1998).
Asam alginat diproduksi dengan cara ekstraksi alga coklat (Phaeophyceae) dan banyak digunakan sebagai
bahan pembentuk gel dan pengental yang bersifat thermoreversibel dalam berbagai bidang industri, juga dipakai
sebagai suspending emulsifying, dan stabilizing agent. Senyawa Alginat yang umum dikenal adalah Natrium
Alginat.

penelitian ini bertujuan untuk melakukan berbagai metode proses pembuatan alginat yang diharapkan dapat
menghasilkan produk yang berkualitas dengan meningkatkan rendemen dan viskositas alginat di Indonesia
khususnya untuk Rumput laut Rembang dan Jepara, menyadari metode yang digunakan belum memberikan hasil
yang optimal maka dilakukan upaya modifikasi metode ekstraksi guna meningkatkan nilai tambah dari rumput laut
dan mengurangi impor akan hasil-hasil olahannya.
2.

Bahan dan Metode Penelitian

2.1 Bahan yang digunakan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Rumput laut jenis sargassum. Rumput laut ini diperoleh
dari perairan pantai Rembang dan Jepara propinsi Jawa Tengah. Adapun bahan kimia yang digunakan dalam
penelitian ini terdiri dari Na2CO3 sebagai solven pengekstrak, sebagai pemutih, digunakan Ca(OCl)2, NaOCl, dan
H2O2. Untuk pengendap digunakan Butanol, Isopropil Alkohol, dan Etanol. Bahan-bahan lain yang juga digunakan
dalam penelitian ini adalah NaOH, Aquadest, CaCl2, HCl, H2SO4 dan PH indikator.
2.2 Alat yang digunakan
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain adalah beaker glass, motor pengaduk, gelas ukur,
pemanas, kertas saring, kain saring, pengaduk, labu takar, termometer, neraca analitik, pH meter. Peralatan analisa
yang berupa oven, viskosimeter,


Gambar 1. Alat percobaan ekstraksi alginat
2.3 Rancangan Percobaan
Pada penelitian ini proses pembuatan alginat dilakukan melalui beberapa metode, yaitu metode bashford
(I), metode praktis (II), dan metode modifikasi (III). Penelitian pembuatan alginat untuk metode II pernah dilakukan
oleh Alief Angga P. dkk dan penelitian pembuatan alginat untuk metode III pernah dilakukan oleh Bambang Budi S.
dkk. Perlakuan ketiga metode ini pada umumnya sama melalui beberapa tahapan, yaitu tahap persiapan, ekstraksi,
pemutihan, pengasaman dan konversi asam alginat menjadi Natrium alginat. Pembuatan alginat dengan metode I,
metode II dan metode III disajikan dalam tabel 1.
Metode ekstraksi yang menghasilkan rendemen dan viskositas paling tinggi, dalam percobaan ini
menggunakan rumput laut dari Rembang, kemudian dioptimasi kondisi operasinya dengan memvariasi suhu
ekstraksi alginat (400C, 500C, 600C, 700C) masing-masing untuk rumput laut Rembang dan Jepara. Karena
pembuatan alginat memakan waktu yang cukup lama dan terbatasnya waktu penelitian, maka optimasi kondisi

operasi pembuatan alginat dengan variasi suhu ekstraksi hanya sampai pada tahap pengasaman yaitu pembuatan
asam alginat.
Tabel 1. Pembuatan Alginat dengan Metode I, Metode II dan Metode III
Tahap
Metode I
Metode II
• Pencucian dengan air

• Perendaman dalam 0.2
N H2SO4
• Pencucian dengan air

Persiapan




Perendaman dalam HCl
0,5 % suhu 50 0C 30
menit
Perendaman dalam NaOH
1% pada suhu 50 0C

Ekstraksi

Ekstraksi dengan Na2CO3
4% , 2 jam, suhu 50 0C


Ekstraksi dengan Na2CO3 5%,
2 jam, suhu 50 0C

Pemutihan

1N Ca(Ocl)2

H2O2 30 ml

Pengendapan
Sebagai Ca
Alginat

23% CaCl2

Pengasaman

Konversi Na
Alginat


Metode III


Perendaman dalam HCl
0,5 %
• Bilas 2 kali dengan 600
ml air
• NaOH 0,1 %
• Bilas 2 kali dengan 600
ml air
Ekstraksi dengan Na2CO3
1,5 %, 90 menit, suhu 64 ±
2 0C
NaOCl 5 %



• H2SO4 10 %
• Pencucian dengan Etanol
50 % & 96 %

NaOH 0,1 N & Etanol 96 %



HCl 5 %

HCl 5 %

NaOH 0,1 N & Butanol

Na2CO3 7% & Isopropil
Alcohol 95 %

3.

Hasil dan Pembahasan
• Pemilihan Metode Ekstraksi
Hasil percobaan untuk pengaruh metode proses terhadap rendemen dan viskositas produk dapat dilihat pada
tabel 2 dan 3.
Tabel 2. Pengaruh Metode Proses terhadap Rendemen Produk

No.
Metode
Sampel
Na-Alginat
Asam Alginat
Proses
(gram)
(% berat)
(% berat)
I

Bashford

25

II

Praktis

25


III

Modifikasi

25

38,65

44,96

21,36

21,68

36,04

43,04

Pengaruh metode proses terhadap hasil Na alginat dan asam alginat (tabel 2) menunjukkan bahwa metode I

(bashford) merupakan metode dengan rendemen tertinggi. Namun demikian, kemungkinan kandungan alginatnya tidaklah
semata-mata hanya sebagai garam Na alginat dan asam alginat tetapi juga mengandung senyawa alginat sebagai Ca alginat
atau senyawa kalsium yang lain juga ikut mengendap, misalnya gips (CaSO4). Hal ini disebabkan karena metode I
menggunakan CaCl2 pada tahap pembentukan Ca alginat dan H2SO4 pada tahap pengasaman, sehingga penambahan
H2SO4 pada tahap pengasaman akan bereaksi dengan sisa CaCl2 membentuk CaSO4. Dimana CaSO4 adalah endapan
putih yang kemungkinan nantinya dapat mengganggu kemurnian produk. Sehingga hasil yang diperoleh lebih banyak
mengandung senyawa Ca sulfat daripada Na dan asam alginat. Sedangkan pada metode modifikasi, tanpa menggunakan
tahap pembentukan Ca alginat, sehingga kemurnian hasil Na dan asam alginat dapat lebih tinggi tanpa mengandung
senyawa alginat sebagai Ca sulfat yang ikut mengendap.

Tabel 3. Pengaruh Metode Proses terhadap Viskositas produk

No.

Metode
Proses

Na-Alginat
(cp)

Asam Alginat
(cp)

I

Bashford

1,07

1,57

II

Praktis

1,13

1,31

III

Modifikasi

1,28

1,75

Pengaruh metode proses terhadap viskositas alginat (tabel 3) menunjukkan bahwa Na alginat dan asam alginat
dengan viskositas yang paling tinggi adalah metode III (modifikasi). Hal ini disebabkan karena pada metode III tanpa
melalui tahap pembentukkan Ca alginat karena kemungkinan semakin banyak tahap yang dilakukan akan mendegradasi
rantai panjang alginat. Menurut Mc.Hugh (1987), panjangnya rantai polimer menentukan mutu alginat. Semakin panjang
rantainya, semakin besar berat molekulnya dan semakin besar nilai viskositasnya. Kekentalan yang dihasilkan sesuai
dengan alginat yang terekstrak, bila sebagian besar yang terekstrak alginat berbobot molekul tinggi maka alginat yang
dihasilkan mempunyai nilai viskositas tinggi. Dan sebaliknya bila yang terekstrak berbobot molekul rendah maka alginat
yang dihasilkan mempunyai nilai viskositas rendah. Pada metode I dan II, viskositas yang didapat lebih rendah.
Rendahnya viskositas akibat dari terlalu tingginya konsentrasi Na2CO3 yang digunakan sebagai larutan pengekstraksi.
Semakin pekat Na2CO3 maka rantai panjang polimer akan terdegradasi menjadi rantai pendek sehingga viskositasnya
akan turun. Selain itu, waktu ekstraksi alginat juga berpengaruh terhadap viskositas, semakin lama waktu ekstraksi akan
mendegradasi rantai panjang alginat, hal ini membuat viskositas menjadi rendah.
Berdasarkan pembahasan di atas, maka untuk proses selanjutnya, yaitu tahap optimasi, menggunakan metode III
(modifikasi), sampai pada tahap pengasaman. Hal ini dikarenakan proses pembuatan alginat sampai pada tahap konversi
asam alginat menjadi natrium memerlukan waktu yang lama. Pada tahap optimasi, suhu ekstraksi divariasi untuk masingmasing rumput laut Rembang dan Jepara.



Optimasi Suhu Ekstraksi pada Metode III (modifikasi)
Tabel 4. Pengaruh Suhu Ekstraksi terhadap Produk Alginat
Suhu
Rendemen
Viskositas
(oC)
(% berat)
(cp)
Jepara
Rembang
Jepara
Rembang
40

34,68

19,44

1,74

1,75

50

40,96

42,20

1,61

1,62

60

44,20

36,64

1,60

1,617

70

48,76

43,04

1,57

1,56

Dari hasil yang didapat pada tabel 4, dapat diketahui pengaruh suhu ekstraksi terhadap rendemen produk yaitu
semakin tinggi suhu maka rendemen semakin tinggi. Hal ini disebabkan karena semakin tinggi suhu ekstraksi, maka
semakin banyak alginat yang dapat terlarut. Alginat yang terdapat dalam rumput laut berbentuk asam alginat yang sulit
larut dalam air. Pada proses ekstraksi, asam alginat diubah menjadi natrium alginat yang memiliki sifat dapat larut dalam
air. Semakin tinggi suhu ekstraksi maka konversi akan semakin tinggi, sehingga lebih banyak asam alginat yang dapat
diubah menjadi natrium alginat.
Sedangkan pengaruh suhu ekstraksi terhadap viskositas yaitu semakin tinggi suhu maka viskositas akan
menurun. Hal ini disebabkan karena alginat merupakan senyawa yang berbentuk polimer rantai panjang yang mudah
sekali terdegradasi. Jika semakin tinggi suhu ekstraksi maka banyak rantai panjang alginat terdegradasi menjadi rantai
pendek sehingga menyebabkan viskositas turun.

Dari optimasi suhu ekstraksi pada metode III yang menghasilkan rendemen dan viskositas tinggi didapatkan hasil
sebagai berikut:
Suhu Ekstraksi
50 0C
Rendemen

42,20 %

Viskositas

1,62 cp

4. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan:
1. Metode proses yang menghasilkan produk alginat dengan rendemen dan viskositas tinggi adalah metode III
2.
3.

(modifikasi).
Suhu ekstraksi yang optimum yaitu pada suhu 50 0C.

Produk alginat yang paling baik diperoleh dari rumput laut Rembang pada suhu 50 0C dengan
rendemen sebesar 42,20 % dan viskositas sebesar 1,62 cp.

Ucapan Terima Kasih
Dalam penelitian ini kami mengucapkan terimakasih kepada Tuhan Yang Maha Esa atas kasih dan berkatNya, kedua orangtua kami atas kasih sayang dan dukungannya, Dr. Ir. Abdullah, MS selaku kepala Jurusan Teknik
Kimia Universitas Diponegoro, Ir. Nur Rokhati, MT selaku dosen pembimbing penelitian atas bimbingan dan
nasehatnya, teman-teman angkatan 2005 atas dukungan dan semangatnya, dan segenap pihak yang telah membantu
dalam penelitian ini.
Daftar Pustaka
Alief Angga Prasetya, Dewi Ratih Handayaningrum, (2007), “Modifikasi Proses Pembuatan Alginat
Dari Rumput Laut Coklat Dan Aplikasinya Sebagai Bahan Pengawet Makanan Alami”, Teknik
Kimia Universitas Diponegoro Semarang.
An Ullman’s encyclopedia, (1998), Industrial Organic chemicals. Vol. 7, wiley-VCH. New York.
Bambang Budi S. dkk, (2000), “Makanan Tradisional Indonesia” . Vol. 2, No.4, Universitas Brawijaya
Malang.
Nur Rokhati, Aji Prasetyaningrum, (2004), “ Potensi Rumput Laut Di pantai Jepara Sebagai Penghasil
Alginat : Modifikasi Proses Untuk Peningkatan Mutu Produk ” Teknik Kimia Universitas
Diponegoro Semarang.
Kirk, Othmer, 1971, “Encyclopedia of Chemical Technology”, vol.12, 1st ed, The International
Encyclopedia, Inc, New York.
Winarno F.G., 1990, “Teknologi Pengolahan Rumput Laut”, Edisi I, Pustaka Sinar Harapan, Jakarta.
Prasetyaningrum A. dan A. purbasari, (2002), ” Ekstraksi Alginat dari Rumput Laut dan Aplikasinya
pada Industri ”, vol. 6, No. 2, Teknik Kimia Universitas Diponegoro, Semarang.
Abdullah Rasyid dan Rachmaniar Rachmat, (2002), ”Modifikasi Metode Ekstraksi Natrium Alginat
Untuk Meningkatkan Nilai Viskositas”, Pusat penelitian Oseanografi LIPI, Jakarta.
Mc. Hugh, D.J., (1987), ”Productions,Propertiesand Uses of Alginate” , Food and Agriculture
Organization of Nation, Rome.